Мостовые краны и подвесные кран-балки

Мостовые краны имеют грузоподъемность от 1 до 500 т. Они состоят из несущего моста, механизмов передвижения и подъема груза.

Управляет краном крановщик из специальной будки.

От продолжительности работы краны делятся на тяжелые, среднего и легкого режимов работы.

Рис. 21. Промышленные здания с подвесным и мостовым крановым оборудованием

Привязка крановых рельсов к разбивочным осевым линиям:

- 750 мм при грузоподъемности до 50 т;

- 1000 мм при грузоподъемности боле 50 т и при наличии проходов вдоль крановых путей.

Подвесные кран-балки применяют при пролетах от 6 до 24 м и небольшой грузоподъемности (до 10 т). Они состоят из основной двутавровой стальной балки, подвешенной к несущим элементам покрытия, и грузоподъемной электрической тали (рис.21). Подвесные кран-балки позволяют перемещать грузы вдоль пролета цеха и поперек него, охватывая таким образом всю рабочую площадь.

Подвесные кран-балки имеют большое преимущество перед мостовыми кранами благодаря своей повышенной гибкости, которая позволяет изменить направление их движения с продольного на поперечное, что важно при модернизации технологического процесса.

На рис.21 показано конструктивное решение крепления кран-балок к нижнему поясу железобетонных и металлических стропильных конструкций.

Рис.21. Способы крепления подвесных путей кранбалок к стропильным конструкциям:

а) к железобетонной балке; б) к стальной ферме; в) схема подвески кранов с помощью гибких подвесок и перекидных балок; 1- балка подвесного пути; 2- стропильные конструкции; 3- лапки; 4- ребро толщиной 10 мм; 5- несущая балка подвесного крана; 6- гибкие подвески из уголков; 7- перекидные балки из швеллеров

Пути для движения подвесных кранов монтируют из специальных или обычных двутавровых (реже тавровых) балок и крепят к несущим конструкциям покрытия или междуэтажным перекрытиям хомутами, сваркой закладных элементов, скобами и т. п. Подвесные балки следует крепить в узлах стропильных ферм (рис.21, а, б). При внеузловой подвеске балок нижние пояса ферм в местах крепления путей усиливают металлическими подвесками или перекидными балками (рис.21, в).

Основные параметры подвесных кранов и схемы их установки представлены на рис.22.

Рис.22. Основные параметры подвесных кранов

Подвесные краны в пролетах до 12 м устанавливают в виде одной балки, а в пролетах от18 до 24 м - в виде двух балок.

Грузоподъемность подвесных балок при креплении их к железобетонным стропильным конструкциям не должна превышать 5 т, а при креплении к стальным стропильным конструкциям - не более 10 т.

Управляют подвесными кранами с пола цеха.

6.5. Несущие конструкции покрытий

В системе конструкций промышленных зданий покрытие выполняют одну из самых главных ролей. Оно определяет долговечность здания, характер внутреннего пространства и нередко внешний облик здания.

Покрытия промышленных зданий, как правило, устраивают бесчердачными. Состоят они из несущих и ограждающих конструкций.

Несущими конструкциями покрытий, как правило, являются стропильные конструкции. В случаях, когда шаг колонн превышает шаг стропильных конструкций, в состав элементов покрытия вводят подстропильные конструкции. Последние устанавливают на колонны (в продольном направлении), а на них опирают стропильные конструкции.

Несущие стропильные конструкции при пролетах до 18 м обычно принимают железобетонными, а при пролетах от 24 м и выше - металлическими. Подстропильные конструкции по материалу и структуре должны соответствовать стропильным, т.е. ферме - ферма, балке - балка.

Стропильные балки применяют при устройстве односкатных, многоскатных и плоских покрытий зданий в пролетах от 6 до 18 м (рис.23, а-г).

.

Рис.23. Железобетонные балки покрытий:

а, г) стропильные двутаврового сечения для плоских и односкатных покрытий; б) то же, для двух- и многоскатных покрытий; в) стропильная решетчатая для скатных покрытий; д) подстропильная балка; е, ж) узлы крепления стропильных балок к колоннам; и) опирание стропильных балок на подстропильную; 1- колонна; 2- стропильная балка; 3- анкерный болт; 4- шайба; 5- опорный лист балки; 6- закладной элемент балки, 7- то же, колонны; 8- подстропильная балка

Балки односкатных и плоских покрытий имеют прямолинейный верхний пояс, а

балки двух- и многоскатных покрытий - ломаный пояс с уклоном скатов 1: 12.

Для перекрытия пролетов 6 и 9 м используют балки таврового сечения с высотой на опорах 590 и 890 мм, а пролетов 12 и 18 м - двутаврового и прямоугольного сечений с высотой на опоре 890, 1190 и 1490 мм.

На верхних поясах балок предусматривают закладные элементы для крепления прогонов или панелей покрытия, на нижних поясах и стенках - закладные элементы для крепления путей подвесного транспорта, а в опорных частях - стальные листы для крепления балок к колоннам.

Стропильные балки крепят к колоннам с помощью анкеров, выпущенных из колонн (рис.23, е), При высоте балок на опоре не более 900 мм используют безанкерный способ крепления (рис.23, ж), что позволяет снизить расход стали на узле и трудовые затраты.

Подстропильные балки предусматривают в покрытиях с балочными стропильными конструкциями, если их шаг принят 6 м, а шаг колонн 12 м. Подстропильные балки имеют трапециевидное очертание и тавровое сечение с полкой внизу (рис. 23, д). Длина балок 12 м, высота в пролете 1500 мм, на опоре 600 мм, ширина полки - 700 мм.

Крепят подстропильные балки к колоннам и стропильные к подстропильным сваркой закладных элементов

Железобетонных стропильных и подстропильных фермы. Стропильные фермы подразделяют на сегментные, арочные безраскосные, с параллельными поясами и треугольные (рис.24).

Рис.24. Железобетонные стропильные и подстропильные фермы покрытий:

а) стропильная сегментная; б) то же, арочная безраскосная; в) то же, с параллельными поясами; г) то же, треугольная; д) подстропильная длиной 12 м ; е) то же, длиной 18 м; 1- стропильная ферма; 2- подстропильная ферма

Стропильные фермы обладают лучшими технико-экономическими показателями по сравнению с балками. Их применяют при пролетах от 18 до 30 м (редко до 36 м).

Сегментные, арочные и полигональные фермы, а также с параллельными поясами предназначены для покрытий с рулонной кровлей, треугольные - под кровлю из асбестоцементных и металлических волнистых листов. Для обеспечения нормального уклона рулонной кровли в крайних сегментных и арочных фермах и прилетающих к ним панелях предусматривают столбики для опирания панелей покрытия. Решетка ферм позволяет применять панели шириной 1,5 и 3 м. Фермы укладывают через 6, 12 и 18 м.

Подстропильные фермы имеют длину 12 и 18 м и предназначены для опирания на них стропильных ферм, шаг которых составляет 6 м .

В фермах предусмотрены закладные элементы, аналогичные балкам. Крепят фермы к колоннам, а стропильные и подстропильные фермы между собой сваркой закладных элементов (аналогично креплению железобетонных балок).

Стальные стропильных и подстропильных конструкции приведены на рис.21. Стальные стропильные фермы изготовляют трех основных видов: с параллельными поясами, полигональные и треугольные (рис.25, а).

Под рулонные кровли устанавливают первые два типа ферм с уклоном верхнего пояса соответственно 1,5% и 1: 8, а под кровли из асбестоцементных и металлических листов - треугольные с уклоном 1 : 3,5.

Унифицированные стальные фермы изготовляют пролетами 18, 24,.30 и 36 м. Применяют их при шаге колонн 6, 12 м и более. Высота ферм на опоре с параллельными поясами 2550-3750 мм, полигональных- 2200 и треугольных - 450 мм. Панели верхнего пояса ферм приняты длиной 3 м. При необходимости в фермах устраивают шпренгельные решетки, что позволяет уменьшить длину панелей до 1,5 м (в треугольных фермах длина панелей верхнего пояса равна 1,5 м).

Пояса и решетки ферм выполняют чаще всего из уголков и соединяют между собой сваркой с помощью фасонок из листовой стали.

С колоннами фермы соединяют, как правило, шарнирно с помощью надопорных стоек двутаврового сечения. Стойки крепят к колоннам анкерными болтами, а пояса ферм к стойкам черными болтами (рис.25, б). Треугольные фермы крепят к колоннам аналогично железобетонным.

Рис. 25. Стальные стропильные фермы:

а) основные типы ферм (параллельными поясами, полигональные и треугольные) ; б) узлы опирания ферм с параллельными поясами; 1- надопорная стойка; 2- железобетонная или стальная колонна

Стальные подстропильные фермы отличаются наличием параллельных поясов, в остальном же они аналогичны стропильным фермам. Изготавливают их длиной 12, 18 и 24 м (рис.26, а) и высотой 3130, 3270 и 3750 мм (в зависимости от типа стропильных ферм и их пролета).

Подстропильные фермы соединяют с колоннами посредством надопорных стоек, служащих одновременно опорами стропильных ферм. Конструкция крепления стропильных ферм к подстропильным показана на рис.26, б.

Рис.26. Стальные подстропильные фермы:

а) схемы ферм; б) опирание стропильных ферм на подстропильную; 1- верхний пояс подстропильной фермы; 2- то же, нижний; 3- верхний пояс стропильной фермы; 4- то же, нижний; 5- средняя стойка подстропильной фермы

Перспективными в промышленном строительстве являются покрытия с фермами из стальных труб, из тонкостенных балок, с рамами из стальных элементов коробчатого профиля и структурные конструкции отличаются малой материалоемкостью и резко сокращают сроки возведения зданий.

Фермы из стальных труб (рис.27, а, б), имеющие обычную конструктивную схему других ферм, устанавливают на пролеты 18, 24 и 30 м.

Рис.27. Стропильные и подстропильные фермы из труб

а) стропильная и подстропильная ферма из труб; б) детали стропильной фермы; 1- надопорная стойка;

2- верхний пояс; 3- нижний пояс фермы; 4- столик для опирания прогона

Замена уголковых профилей трубами позволяет снизить расход стали на 10-35%. Используемые при этом бесфасоночные соединения поясов и решетки значительно уменьшают трудоемкость изготовления ферм. В фермах из труб нет мест для скопления агрессивной пыли.

Стальные облегченные балки покрытий. В тонкостенных стальных балках (рис.28, а) имеются пустотелые пояса, гладкие или гофрированные стенки из листа толщиной 3-4 мм. Гофры высотой 35-40 мм имеют шаг 1,5 м. Такие балки наиболее целесообразно применять для сетки колонн 12 х 18 м.

Балки из широкополочных двутавров со сквозными стенками (рис.28, б) укладывают в покрытиях с сетками колонн 6 х 12 и 6 х 18 м. Эти балки изготавливают из двутавров путем продольной зигзагообразной резки стенок и сварки полученных обеих его частей.

Рис.28. Стальные облегченные тонкостенные балки покрытий:

а) тонкостенные балки; б) балка со сквозной стенкой